题目内容
【题目】如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M=2m的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。求：
（1）求小物块的初速度多大？
（2）如果斜面不固定，求小物块冲上斜面后能到达的最大高度。
（3）如果斜面不固定，求小物块再离开斜面后小物块和斜面的速度。
【答案】（1）
（2）
。（3）
、
【解析】
（1）根据机械能守恒定律：
解得：
（2）系统水平方向动量守恒：
对小物块和斜面组成的系统，根据机械能守恒定律有：
=
联立解得：
（3）设小物块再离开斜面后小物块和斜面的速度分别为
、
，对小物块和斜面组成的系统，根据机械能守恒定律有：
=
+
对系统水平方向动量守恒：
解得：
=-
=-
，与初速度方向相反
=
=
，与初速度方向相同
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